الحديثة ليزر الصمام الثنائي شريط واحد ضخ ارتفاع الطاقة الخفيفة الباعثة الصمام الثنائي أو الصمام الثنائي، متعدد مود واحد قضيب، وعادة من خلال الكسوة الأساسية واحدة حول جوهر. هذا هو عادة 5 إلى 12 أحادية الوضع μM القطر الأساسي. يتم ابرها من الألياف ذات الزمام المزدوج مع أيونات الأرض النادرة مثل النيودميوم والإربيوم وytterbium و thulium بواسطة النواة الداخلية أحادية الوضع. مصنوعة من الكسوة الزجاج المُكدَّب مع مؤشر انكسار منخفض. يتم حقن ضوء المضخة في الكسوة وعلى طول الهيكل ، ويمر عبر النواة النشطة وينتج عدد من الجزيئات الانقلاب.
يتم تحديد الطول الموجي للانبعاثات في الألياف وأي نوع من وظائف الانعكاس (مثال نموذجي هو صراة براج).
يتكون الليزر من لفائف من الألياف المزدوجة المكسوة ومرايا ومصدر مضخة. مصدر المضخة يمكن أن يكون الصمام الثنائي واحد الباعث للضوء، شريط الصمام الثنائي أو ضخ ليزر الصمام الثنائي واحد بار
ويشمل التكوين وضع واحد متواصل ليزر الصمام الثنائي واحد شريط التي يمكن تعديلها بسرعة إلى أكثر من 100 كيلو هرتز; تحول تردد رامان؛ س؛ مضاعف وثلاثية ؛ وموجة شبه مستمرة (QCW). ويشمل الإخراج الأشعة فوق البنفسجية، مرئية وقريبة من الطيف بالأشعة تحت الحمراء.
وعادة ما تكون مصنوعة من ليزر ثنائي ثنائي واحد Q-تبديل شريط من الطاقة المنخفضة، مع المغير ذيل الخنزير متكاملة من خلال سلسلة من مكبرات الصوت الألياف لبذور الليزر نبضية نانو ثانية. يتم إنشاء مضخمات الألياف ، مثل ليزر ثنائي ثنائي واحد ، باستخدام نفس التقنية ؛ ومع ذلك، لا يحتوي الليزر على تأثيرات الليزر الناجمة عن نهاية. هذه الليزر هي متجانسة تماما قادرة على إنتاج نبضات نانو ثانية من 20 إلى > 200 كيلو هرتز.
رامان واحد بار الصمام الثنائي ليزر من وضع واحد واحد شريط الصمام الثنائي الليزر الربط إلى لفائف وضع واحد الألياف الخاصة التي تحتوي على صر، مستحث تحول تردد رامان إلى الطول الموجي المطلوب
ضخ ليزر ثنائي ثنائي شريط واحد
يمكن استخدام قضبان الصمام الثنائي لإثارة ليزر واحد بار الصمام الثنائي. عادة، الألياف نهاية ضخ والبصريات السائبة المناسبة استخدام ضوء مضخة مركزية كحزمة الأولى للألياف النشطة. مع مرور الوقت، يحتوي شريط الصمام الثنائي عالي الطاقة على نشر محدود من إجمالي تحسين الطاقة، وأداء الحزمة وعمرها 10000 ساعة أو أكثر، على الرغم من أن متطلبات التبريد وقيود معالجة النبضات والموثوقية محدودة.
مزايا الصمام الثنائي مضخة أنبوب واحد. الميزة الرئيسية هي أنها لا تتطلب الماء لتبرد، ويمكن إدخالها إلى المتوسطة النشطة من خلال الألياف بكفاءة عالية جدا، لا البصريات السائبة اضافية أو تحتاج إلى تعديل. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للصمام الثنائي الباعث للضوء الواحد أن ينتج طاقة إنتاج أعلى وخصائص أفضل للشعاع، وأكثر من 200 ألف ساعة من الحياة التشغيلية في الموجات المستمرة وآليات التعديل.
واحد - وضع واحد شريط الصمام الثنائي ليزر
واحد وضع ليزر الصمام الثنائي بار واحد متوفرة في السوق التجارية من واط قليلة إلى 3000 واط من الانتاج. وبالإضافة إلى ذلك، أنتجت واحدة في وضع واحد ليزر ثنائي ثنائي بار 20 كيلووات من المشاريع الخاصة باستخدام تكنولوجيا الألياف أكثر تكلفة. هذه الأجهزة عادة ما تكون مستمرة في العملية؛ ومع ذلك، يمكن تعديل الوحدة إلى أكثر من 50 كيلو هرتز. في وضع التعديل، وحدة لديها ذروة متوسط الطاقة. من خلال الألياف M وضع واحد مع اثنين أقل من 1.1. وضع عرضية الليزر هو توزيع غاوسي بحتة.
على سبيل المثال، 25mm collimator التكثنيات الحزم، مما أدى إلى 5mm 1 / E اثنين كامل من 0.3mrad الاختلاف. مع ytterbium- doped ليزر واحد ثنائي ثنائي القطب بار، عندما يتم إضافة العدسة الأخيرة، نقطة الناتجة يساوي البعد البؤري النهائي مقسوما على طول البؤري من 7 أضعاف 113311111111111111111 مع التركيز النهائي من 100 مم وعدسة 25 مم coll، وحجم بقعة سيكون في نهاية المطاف 28 [مو] M.
كما ملف التكوين هو وظيفة من الألياف وضع واحد، بدلا من نقطة العمل الساخنة، مثل الليزر التقليدية الصلبة الدولة، ليزر الصمام الثنائي واحد بار تنتج نفس المقطع عبر شعاع في جميع أنحاء نطاق العمل. ويتم التشكيل عن طريق تدوير الصمام الثنائي مضخة واستكمال، مما يسمح للجهاز أن تكون تحوير في ارتفاع وتيرة أو نبضة واحدة العملية. مع الليزر التقليدية الصلبة الدولة لزر الليزر ثنائي ثنائي واحد بار، مع مقطع عرضي مثالي، لا يلزم وقت الاحماء ويمكن تشغيلها على مدى مجموعة واسعة من الظروف البيئية مستقرة (السلطة وجودة شعاع). ويمكن أن تنجرف هذه أشعة الليزر مع الانتاج الخطي العشوائي، ويمكن أن تختلف عادة من 10 إلى 100 في المئة من السلطة تصنيف دون أي اختلاف أو أي تغيير في قطر التركيز النهائي بقعة.
كيلوواط وفوق ليزر واحد ثنائي الصمام الثنائي بار في موازاة إطلاق من خلال الألياف البصرية ذات القطر الكبير واحد وضع واحد شريط الصمام الثنائي الليزر التصنيع. عند هذه النقطة، الليزر لم يعد قالب واحد. ومع ذلك، فإن جودة الحزم الناتجة تتفوق على معظم الليزرات التجارية الصناعية من فئة الكيلوواط (الشكل 3). على سبيل المثال، 8 كيلوواط ليزر الصمام الثنائي واحد بار توفر مجموعة من المنتجات أقل من 4.5 مم x راديان من 100 ميكرومتر- جوهر قطر الألياف الخطوة. وسيستمر عدم الاتفاق بين ليزر واحد ثنائي ثنائي اللون من فئة كيلوواط Bar Diode Lasers نتيجة لاستخدام وحدة نمطية أحادية الوضع ذات طاقة عالية مستمرة. في الحقل القريب ، يحتوي ملف تعريف الحزم على نسبة حافة مستقيمة من Gaussian ، مما يوفر مزايا كبيرة في تطبيقات معالجة المواد
أحدث نوع من ليزر ثنائي ثنائي واحد بار شبه مستمر. هذه الأجهزة لديها قوة الذروة العالية وانخفاض متوسط الطاقة، ويمكن تصنيعها بتكلفة منخفضة إلى حد ما من إصدار CW. على سبيل المثال، تبلغ طاقة الذروة 20 كيلو واط، ويبلغ متوسط قوة الليزر شبه المستمر 2 كيلوواط، أقل بخمس مرات من ليزر 20 كيلو واط من الأسلحة الكيميائية. فهي مثالية للعديد من التطبيقات الصناعية التي تتطلب عرض نبض طويل وقوة الذروة، مثل لحام البقعة، لحام التماس والحفر. مصممة لتحل محل الليزر YAG القائمة بسبب الحد الأدنى من الصيانة وأشعة الليزر منخفضة التكلفة شبه المستمر، ويمكن بسهولة تحديثها إلى الأنظمة القائمة. تتوفر إصدارات مفردة ومتعددة الوسائط.